JPH08245040A - 紙幣集積装置、紙幣重なり検出搬送装置及び紙幣枚数カウンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 紙幣の高速搬送に適合し、正常な状態での紙
幣集積を可能とする紙幣の減速機構であり、次から次へ
と転送されてくる紙幣を一枚ずつ確実に集積し、紙幣同
士が衝突することがない紙幣集積装置を提供する。 【構成】 紙幣を受け入れる入口部をもつ集積箱と、入
口部に向けて搬送されてきた紙幣の少なくとも片面に接
触しうるように入口部の近傍に設けられ、搬送紙幣を減
速させる減速部材と、を有することを特徴とする紙幣集
積装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、銀行の紙幣引き出しコ
ーナーなどに設置される紙幣の入出金を行う現金自動取
引装置の紙幣集積装置、紙幣重なり検出搬送装置及び紙
幣枚数カウンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】紙幣集積装置は現金自動取引装置の構成
要素の１つであって、銀行員が扱い易いように紙幣を整
理し集積するための装置である。通常、現金自動取引装
置には千円券、五千円券、一万円券などの紙幣が順不同
に無作意な状態で投入される。自動取引装置ではこれら
を金種ごとに選別し、枚数などを数え、偽札の判定など
の処理を行った上で金種ごとに紙幣集積箱に集積する。

【０００３】近年、銀行を利用する人たちへのサービス
向上と銀行業の業務効率化の為に処理速度の高速化が求
められている。処理を高速にすることは紙幣の種類判別
等の処理速度の向上と紙幣搬送速度の向上が必要とな
る。

【０００４】通常、紙幣の搬送には紙幣を挟み込む様に
配置されたゴムローラーやベルトが使われている。搬送
速度を高速化するにはゴムローラーやベルトをより高速
で回転させることになる。紙幣集積箱は自動取引装置の
なかで、紙幣を収納する金庫の役割を果たすものであ
る。通常、自動取引装置には１個以上の紙幣集積箱が設
けられる。自動取引装置の処理速度を向上するには紙幣
集積箱での処理速度の向上が必須となる。

【０００５】図２３に示すように、従来の紙幣集積装置
は、集積された紙幣の量に応じて昇降するエレベータ機
構の受け皿２と、紙幣Ｐ₁ の落下速度を増速し次の紙幣
Ｐ₂との衝突を防ぐ１対のたたき羽根機構２５ａ，２５
ｂとを有している。一方のたたき羽根機構２５ａは紙幣
の後端部を上からたたき落とす複数枚の羽根を備え、他
方のたたき羽根機構２５ｂは紙幣の前端部を上からたた
き落とす複数枚の羽根を備えている。各たたき羽根機構
２５ａ，２５ｂは、搬送されてくる紙幣Ｐ₁ ，Ｐ₂ の位
置とは無関係にそれぞれ回転している。これにより紙幣
は次々と集積箱１のなかに集積されていく。

【０００６】また、図２４に示すように、他の従来の紙
幣集積装置としてゴムベルト２６を偏芯して回転させる
機構がある。この集積機構では輪ゴム状のゴムベルト２
６を偏芯して回転させることにより、輪ゴムの力で集積
された紙幣Ｐを持ち上げ、集積された紙幣が落ちてくる
間隙をぬって紙幣を集積箱内に押し込む。この機構では
紙幣を下側から重力に逆らって強引に上側に押し込み、
次の紙幣との衝突を防いでいる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２３
のたたき羽根方式においては紙幣の搬送速度が更に増大
するにつれて種々のトラブルが発生するようになってき
た。すなわち、図２７に示すように集積箱１の内壁に衝
突して紙幣Ｐ₁ が折れ曲がりやすくなり、図２６に示す
ように集積箱１の内壁と集積済みの紙幣Ｐとの僅かな隙
間（0.5 〜1.0mm）に紙幣Ｐ₁ が滑り込みやすくなり、
図２５に示すように羽根でたたき落としているにもかか
わらず紙幣Ｐ₁ に次の紙幣Ｐ₂ が衝突しやすくなる。

【０００８】また、図２４の輪ゴム回転方式においては
集積された紙幣Ｐが大きな質量を有するので枚葉で上下
動させるのは応答速度に限界があり、高速処理すること
が難しい。この方式ではゴムベルトに対する大きな回転
トルクを必要とする上に、紙幣の表面を速い相対速度で
輪ゴムが滑ることにより紙幣が損傷したりゴムベルトが
損耗し、集積速度の高速化に限界を生じるようになって
きている。

【０００９】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであって、次から次へと高速搬送されてくる紙幣
を一枚ずつ確実に集積することができる紙幣集積装置を
提供することを目的とする。

【００１０】また、現金自動取引装置には紙幣を金種別
に区分して計測する紙幣処理装置が設けられている。こ
のような紙幣処理装置では、紙幣を繰り出すための紙幣
供給部に積層された紙幣を１枚ずつ繰出して搬送し、紙
幣の搬送路上に設けられた検出部で、紙幣の傾きや紙幣
間の間隔を検出し、搬送途中で紙葉類の傾きや搬送間隔
を調整し、監査部で金種、正損、表裏などを判別する。
その後、振分け部で金種別に振り分けるとともに、それ
ぞれ計数し、金種別、正損、表裏別に集積部に収納する
ようになっている。

【００１１】ところが、紙幣供給部で１枚１枚に紙幣を
完全に分離しきれなくなり、紙幣が重なりあった場合な
どに監査部で判別不明となることが多い。従来の装置
は、これらの問題を少なくするために、紙幣搬送路上に
赤外線発光ダイオードを光源とし、この光源とセンサの
間を紙幣が通過することによる透過光の光量の変化によ
り、紙幣の重なりを検出するが、紙幣の汚染度や損傷具
合により検出レベルの微妙な調整が必要になる。

【００１２】また、紙幣の券種により、透過光の安定し
た検出ができる位置が異なるため、複数のセンサを搬送
路上に配置しなければならず、検出装置が複雑になり、
装置の信頼性の低下を招く原因にもなっている。

【００１３】また、金種別の振り分けミスが起こった場
合の検出手段が必要なことや、１枚１枚めくるような手
段のため、計数するのに時間が掛かりすぎる。本発明は
上記課題を解決するためになされたものであって、搬送
される紙幣の重なりを検出することができ、現金自動取
引装置の性能を大幅に向上させることができる紙幣重な
り検出搬送装置を提供することを目的とする。

【００１４】さらに、現金自動取引装置には紙幣の枚数
をカウントする紙幣枚数カウンタが設けられている。従
来の紙幣枚数カウンタは、紙幣を金種別に振り分けた後
に紙幣を１枚１枚めくりながら光センサ等でこれをカウ
ントするようになっている。しかし、従来のカウンタに
おいては、金種別の振り分けミスが起こった場合のため
にその検出手段が必要になる。また、紙幣を１枚１枚め
くるためにカウント完了までに時間がかかり過ぎ、迅速
に計数結果を表示することができない。

【００１５】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであって、種類の異なる紙幣が混在していたとし
ても、金種別にしかも高速に計数することができる紙幣
枚数カウンタを提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る紙幣集
積装置は、紙幣を受け入れる入口部をもつ集積箱と、前
記入口部に向けて搬送されてきた紙幣の少なくとも片面
に接触しうるように前記入口部の近傍に設けられ、搬送
紙幣を減速させる減速部材と、を有することを特徴とす
る。

【００１７】第２の発明に係る紙幣集積装置は、紙幣を
受け入れる入口部及び紙幣が集積される受け部をもつ集
積箱と、搬送されてきた紙幣の上面端部をたたく複数枚
のたたき羽根を有するたたき羽根車と、このたたき羽根
車を回転駆動する手段と、前記入口部に向けて搬送され
る紙幣の位置を検出する手段と、検出した紙幣位置から
集積箱入口部に紙幣が搬送される時間的タイミングを算
出し、算出結果に基づき前記回転駆動手段に指令を出し
て前記たたき羽根車を回転させる制御手段と、を備え、
前記制御手段は、たたき羽根の１枚と他の１枚との間に
紙幣が導入されるように前記たたき羽根車の回転駆動を
制御することを特徴とする。

【００１８】第３の発明に係る紙幣重なり検出搬送装置
は、互いに間隔をあけて並設され、紙幣の両端部を支持
しつつ搬送する複数の帯状の搬送手段と、この搬送手段
を駆動する手段と、紙幣の搬送路に搬送紙幣から離れて
設けられた静電容量計測手段と、この静電容量計測手段
を紙幣が通過するときの静電容量の計測結果に基づき搬
送紙幣に重なりが生じているか否かを判定する手段と、
を有することを特徴とする。

【００１９】第４の発明に係る紙幣枚数カウンタは、複
数枚の紙幣が積層される紙幣受け部と、この紙幣受け部
に積層された紙幣の一辺部を把持するとともに、紙幣の
対辺部側から前記一辺部側に向けて複数枚の紙幣を一括
に折り曲げる手段と、折り曲げられた複数枚の紙幣の対
辺部をイメージ画像としてとらえる手段と、とらえたイ
メージ画像から紙幣の対辺部の数を読み取る手段と、を
有することを特徴とする。

【００２０】

【作用】第１の発明に係る紙幣集積装置においては、減
速用シート又は回転部材が紙幣の少なくとも片面に接触
するので、集積箱入口を通過する紙幣は摩擦抵抗を受け
て減速される。減速用シートを集積箱入口の上下それぞ
れに設けた場合は、上シートのほうを下シートよりも紙
幣搬送方向に延出させているので、紙幣が上下シートを
押し分けて両シート間を通過した後に、紙幣の上面端部
が上シートの先端部によって押し下げられ、先行紙幣と
後続紙幣との衝突が回避される。回転部材を集積箱入口
の両側に設けた場合は、２枚組の回転部材の間に紙幣を
挟み込むので、回転部材の回転に従って紙幣の速度ベク
トルが変化する。紙幣は回転部材から離れるときには紙
幣の速度が遅くなっており、紙幣の損傷や隙間への入り
込みが無くなる。

【００２１】このように、紙幣に減速メカニズムを付加
することで、紙幣の損傷を防ぎ、紙幣の入り込み、紙幣
同士の衝突を防ぐことができる。さらに、集積箱入口で
紙幣をガイドすることにもなり、集積箱内部での紙幣の
ふらつきも防止することができる。これにより、紙幣の
高速搬送にも対応できる集積箱を可能とし、紙幣を正常
に集積することが可能で、紙幣の再取り出しにも障害の
少ない信頼性の高い紙幣集積装置を得られる。

【００２２】第２の発明に係る紙幣集積装置において
は、たたき羽根車を適所に設けておき、搬送紙幣の位置
を検出し、これに基づきたたき羽根車の回転駆動制御す
ることにより１枚の羽根と他の１枚の羽根との間に紙幣
が導入されるタイミングで紙幣を集積箱内に搬送するの
で、紙幣はたたき羽根にはじき飛ばされることなく集積
箱内に入るとともに、紙幣の上面端部を確実にたたき羽
根でたたくことができる。

【００２３】第３の発明に係る紙幣重なり検出搬送装置
においては、搬送中の紙幣と静電容量計測手段（電極）
との間の静電容量値を計測し、計測結果に基づき紙幣の
重なりの有無を判定するので、搬送される紙幣の重なり
を監査部に入る前に検出し、事前に取除くことが可能に
なり、装置の性能が大幅に向上する。

【００２４】第４の発明に係る紙幣枚数カウンタにおい
ては、複数枚紙幣の辺部のズレ領域をイメージ画像でと
らえ、画像上に表れた紙幣辺部の数を一括に計数するの
で、多数の紙幣を短時間でカウントすることができる。

【００２５】

【実施例】以下、添付の図面を参照しながら本発明の種
々の実施例について説明する。図１及び図２に示すよう
に、集積箱１の筐体は天板１ａ及び側板１ｂからなり、
内部に受け皿２が昇降可能に設けられている。集積箱１
の上部側壁には入口６が形成され、入口６を介してロー
ラＲ１、Ｒ２により紙幣Ｐが集積箱１の中へ搬送される
ようになっている。この入口６には上下１対の減速シー
トＦ１，Ｆ２が設けられている。減速シートＦ１，Ｆ２
は可撓性及び耐摩耗性を有するポリイミド樹脂等の合成
樹脂フィルム等でできている。

【００２６】図３（ａ），（ｂ）に示すように、上側の
減速シートＦ１の先端部分が下側の減速シートＦ２より
も先のほうに長く突き出ている。紙幣Ｐは両シートＦ
１，Ｆ２を押し分けて進むときに減速され、上側の減速
シートＦ１の先端部分によって下方へ押し付けられなが
ら集積箱１内に入り、受け皿２の上に次々に集積される
ようになっている。

【００２７】図４（ａ），（ｂ）に示すように、部分切
除された先端部をもつ減速シートＦ３，Ｆ４を用いても
よい。シートＦ３，Ｆ４の先端部をこのように交差させ
れば紙幣同士の衝突を確実に防ぐことができる。また、
図５（ａ），（ｂ）に示すように、スリット状に切り込
まれた先端部をもつ減速シートＦ５，Ｆ６を用いてもよ
い。シートＦ５，Ｆ６の先端部をこのように変形容易に
すれば紙幣Ｐに加わる負荷が低減されて過度な損傷を防
ぐことができる。

【００２８】入口６の近傍にはセンサーＳ１，Ｓ２が設
置され、入口６を通過する紙幣Ｐが検出されるようにな
っている。図２１に示すように、センサーＳ１，Ｓ２か
ら制御器３０に入口通過検出信号が入ると、エレベータ
機構３２の電源系に指令信号が送られ、受け皿２が自動
的に一定量下がるようになっている。

【００２９】紙幣はシートＦ１，Ｆ２の間を通過する際
に生じる摩擦により減速される。この減速作用により紙
幣Ｐが集積箱の側板１ｂに衝突する際に図２７に示すよ
うな端部が座屈や折れを起こしてしまうことが防がれ
る。なお、図１に示すように、衝突により紙幣Ｐが受け
る衝撃をやわらげるために、入口６の対向側壁面には例
えばシリコンゴム板のような緩衝部材３が張り付けてあ
る。

【００３０】この緩衝部材３は摩擦部材としての機能を
も有しているので、図２６に示すような側板１ｂと集積
済み紙幣Ｐとの間に紙幣Ｐ１が入り込んでしまうトラブ
ルを防ぐことができる。

【００３１】また、従来装置では紙幣を高速で集積して
いく際に、図２５に示すように紙幣同士の衝突が発生す
ることがあり、ジャムを起こす原因となっている。しか
し、上側のシートＦ１を下側のシートＦ２より長くする
ことにより、図２に示すように先行紙幣Ｐ１の後端が強
制的に押し下げられるので、これに後続紙幣Ｐ２の先端
が衝突しなくなる。

【００３２】図６に示すように、上側のシートＦ１を省
略して下側のシートＦ２のみを入口６に設けてもよい。
この場合にシートＦ２の先端部分は図示のように集積箱
天板１ａの内壁に設けた滑らかな突起部分に密着または
接近させておき、紙幣ＰをローラーＲ１、Ｒ２で集積箱
天板１ａとシートＦ２との間を通過させるようにする。
紙幣Ｐは集積箱天板１ａ及びシートＦ２の間を通過する
際に減速され、側板１ｂに衝突したとしても座屈や折れ
が生じなくなる。

【００３３】図７に示すように、下側シートＦ２を省略
して上側シートＦ１のみを入口６に配置してもよい。こ
のようにすると先行紙幣Ｐ１は集積箱１内に入った後に
上側シートＦ１にガイドされて後端部が下がるので、後
続の紙幣Ｐ２と衝突することなく確実に集積される。

【００３４】図８及び図９に示すように、上側の減速シ
ートＦ１の代わりに押えローラＲ４を用いてもよい。押
えローラＲ４はモータ駆動してもよいし、回転自由なフ
リーローラとしてもよい。図８は紙幣Ｐ１が集積箱１に
入る直前の装置を示し、図９は紙幣Ｐ１が集積箱１に入
った直後の装置を示す。紙幣Ｐ１は図中符号７で示した
方向から１対のローラＲ１，Ｒ２に狭まれて集積箱１に
送られる。搬送された紙幣は下側シートＦ２を押し下げ
て集積箱１内に進み、押えローラＲ４と受け皿上の集積
済み紙幣Ｐとの間に入る。押えローラＲ４及び集積済み
紙幣Ｐと紙幣Ｐ１との間に摩擦力が生じるので、紙幣Ｐ
１は集積箱１内では減速されてゆっくりと進む。圧縮ス
プリング２４は押えローラＲ４を常に集積済み紙幣Ｐに
押し付けており、紙幣Ｐ１の進入に対してわずかに伸縮
する。なお、シートＦ２は紙幣通過後は元の形状に戻る
ように弾性変形する。集積済み紙幣Ｐは押えローラＲ４
で押し下げられた状態になり、後続の紙幣はシートＦ２
で持ち上げられた状態となる。このようにして集積済み
紙幣Ｐと次の紙幣Ｐ１との衝突を有効に防止することが
できる。

【００３５】次に、図１０乃至図１８を参照しながら第
２実施例の紙幣集積装置について説明する。図１０は第
２実施例の紙幣集積装置を上方から見て示す平面図であ
る。紙幣Ｐ１は矢印７の方向から紙幣集積箱１へ搬送さ
れる。集積箱入口６の両脇に２枚組回転円板４がそれぞ
れ設けられている。一方の回転円板４は紙幣の右端を挟
み込み、他方の回転円板４は紙幣の左端を挟み込むよう
になっている。図中にて斜線部５は回転円板４の変形部
分を示し、２枚組の円板４が互いに部分接合している領
域である。回転円板４は薄い金属板や樹脂板など、弾性
で変形が復帰できれば材料は問わない。

【００３６】図１１は第２実施例の紙幣集積装置を側方
から見た側面図である。回転円板４は斜めから見ている
ので、楕円の一部分として見える。紙幣Ｐ１は符号７の
矢印方向から搬送される。集積機構直前の搬送ガイドに
はローラＲ２などが用いられる。集積箱１には紙幣の受
け皿２の上に紙幣が積層される。

【００３７】図１２に示すように、回転円板４の速度ベ
クトル８ａは紙幣Ｐ１が入ってくる方向に一致した速度
ベクトルであり、紙幣Ｐ１の搬送速度にほぼ等しい速度
である。紙幣Ｐ１は回転円板４に挟まれて搬送される
が、回転円板４の出口部分では回転円板の速度ベクトル
はベクトル８ｂに示すように変化する。

【００３８】図１３に示すように、回転円板４の出口部
分の速度ベクトルＶはｘ方向成分とｙ方向成分に分解で
きる。成分ベクトルＶｘは図１２のベクトル８ａよりも
小さくなっており、紙幣の搬送方向の速度を減速するこ
とになる。紙幣Ｐ１の減速は正弦カーブを描くように滑
らかに行われる。滑らかな速度変化により紙幣Ｐ１に無
理な力を加えることなく、スムースな減速を行うことが
できる。また、成分ベクトルＶｙの作用によって、紙幣
Ｐ１は両端を引っ張られるので、しわがある紙幣であっ
てもピンと張られた状態とすることができ、本減速機構
では紙幣に張りを与えて集積できるという効果もある。

【００３９】図１０及び図１１では回転円板４は入口６
の上下左右に合計４枚配置されている。しかし、本発明
では回転円板を左右の２枚とし、上下のどちらかを静止
した板やガイドなどに置き換えてもよい。

【００４０】図１４に示すように、回転円板４は支軸９
に支持されており、支軸９はモータ（図示せず）の駆動
軸に連結されている。そして、モータによって各回転円
板４の周速度を紙幣Ｐ１の搬送速度と一致させ、紙幣Ｐ
１の挟み込み時において紙幣Ｐ１に無理な力を加えない
機構となっている。さらに、図７に示す弾性シートＦ１
をこれに併用することによって、紙幣同士の衝突を有効
に防止することができる。

【００４１】また、上記実施例によれば、構成を簡素化
し信頼性を維持しながらコストを下げ、低価格の紙幣集
積機構を提供するとき、あるいは紙幣の搬送速度が遅い
とき、紙幣同士の間隔が広いときなど、紙幣の運動慣性
力を利用することによってモータなどの駆動源を省略す
ることもできる。

【００４２】図１５及び図１６は第２実施例の変形例で
ある。図１５に示すように、２枚組の円板１０の周縁部
にはスリット１１を形成し、斜線部１５のところで紙幣
Ｐ１を挟み込むようにしている。図１６に示すように、
１対の円板１０を平行に配置し、スリット円板１０の周
縁部に部分当接するように向けた１対の突起１３を設
け、突起１３に当たったところだけを弾性変形させるよ
うにしてもよい。

【００４３】図１７及び図１８も第２実施例の変形例で
ある。図１７では円板の代わりに３本腕の回転アーム１
４を用いている。紙幣Ｐ１は搬送方向７に添って搬送さ
れる。図１８に示すように、回転アーム１４の先端に
は、半球状の突起１８が設けられている。回転アーム１
４同士は球状突起１８だけで接触し、紙幣Ｐ１にとって
は点接触となっている。傾いて取り付けられた回転アー
ム１４がお互いに接触する範囲は、図中にて斜線で示す
接触領域１６である。この接触領域１６の範囲で紙幣Ｐ
１を減速する。本実施例では図１８に示すように、一方
の回転アーム１４と他方の回転アーム１４との同期を取
るため、フレキシブルなカップリング１７を用いてい
る。

【００４４】上記実施例によれば、２枚の回転円盤を入
り口部に設け紙幣を挟み込むことによって、回転円盤に
従って紙幣の速度ベクトルか変化する。紙幣は回転円盤
から離れるときには紙幣の速度が遅くなっており、紙幣
の損傷や隙間への入り込みが無くなる。

【００４５】次に、図１９及び図２０を参照して第３実
施例の装置について説明する。図１９に示すように、紙
幣Ｐ１はガイド２１に沿って紙幣集積部１に搬送されて
きて、紙幣集積部１の入り口手前で紙幣Ｐ１が通過する
のを検出センサＳ１，Ｓ２によって通過検知されるよう
になっている。検出センサＳ１，Ｓ２の位置とたたき機
構２０の位置の差分（位置ずれ）と紙幣Ｐ２がたたき機
構２０に到達する時間を予測し、たたき機構２０で紙幣
Ｐ２の後ろ側をたたく。たたき機構の先端にはローラ２
７がローラ中心にあるピンなどを介して取り付けられて
いる。ローラとピンとの間には摩擦力が存在するため、
通常は回転していない。紙幣Ｐ２はたたき機構２０でた
たかれ、ローラ２７を押しつけられることで紙幣の搬送
速度が減速される。紙幣を瞬時叩いた後、たたき機構２
０は元の位置すなわちガイド２１から浮いた状態まで復
帰する。

【００４６】図２０に示すように、往復動作をする図１
９のたたき機構２０の代わりに羽根車２２を用いてもよ
い。この羽根車には羽根２３が取り付けられており、羽
根２３がガイド２１との間に紙幣を挟み込み紙幣を減速
する。図２０では省略してあるが、図１９に示したセン
サＳ１，Ｓ２と同じような検出機構を設けてあり、羽根
２３と紙幣の位置との間で同期を取るようになってい
る。

【００４７】次に、図２１及び図２２を参照しながら第
４実施例について説明する。図２１に示すように、集積
箱１の前面側に搬送ローラＲ１，Ｒ２が設けられ、矢印
７の方向から紙幣Ｐ２が入口６を介して集積箱１内に搬
送されるようになっている。集積箱１の後部に開口６ａ
が形成され、この後部開口６ａの近傍にたたき羽根車２
２が設けられている。たたき羽根車２２の水平駆動軸２
８は紙幣Ｐ１の搬入高さレベルとほぼ同じ高さレベルに
ある。また、たたき羽根車２２の外周面の開口６ａ寄り
側（図中にて右寄り）は集積済み紙幣Ｐの前端部と接触
できる状態にある。たたき羽根車２２をこのような位置
に設けることにより、羽根２５が紙幣Ｐ１の前端の適所
に当たり、紙幣Ｐ１が集積済み紙幣Ｐの上に良いタイミ
ングでたたき落とされる。

【００４８】図２２に示すように、たたき羽根車２２に
は４枚のたたき羽根２５が取り付けられている。各羽根
２５はたたき羽根車本体２２ａに形成されたスリットに
差し込み接合されている。羽根２５が抜け難いようにす
るため、羽根の基端部２５ａには突起状に形成されてい
る。羽根２５はポリイミド樹脂フィルム等でできてい
る。

【００４９】センサＳ１，Ｓ２が入口６の近傍に設けら
れ、入口６を通過する紙幣が検出されるようになってい
る。また、センサＳ３，Ｓ４が後部開口６ａの近傍に設
けられ、後部開口６ａを通過する紙幣が検出されるよう
になっている。センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は制御器
３０の入力部に検出信号を送るように接続されている。
制御器３０の出力部は、たたき羽根車用の軸２８の駆動
源、受け皿用昇降機構３２の駆動源、並びに搬送ローラ
Ｒ１，Ｒ２の駆動源にそれぞれ指令信号を送るように接
続されている。

【００５０】このように紙幣の搬送位置は予め各センサ
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４で計測されており、これに基づ
き羽根車２２の回転位相が紙幣Ｐ１の搬送のタイミング
と同期するように制御されている。紙幣Ｐ２が外部から
集積箱１内に搬送されるとき、たたき羽根２５の１枚が
集積箱の天板１ａに接し、かつ、たたき羽根２５の他の
１枚が集積済み紙幣Ｐと接触するように、羽根車２２は
回転制御される。４枚のうち２枚の羽根２５がそれぞれ
紙幣Ｐと天板１ａに接しているため、入ってきた紙幣は
天板１ａ、羽根車２２、集積済みの紙幣Ｐでクローズさ
れた領域以外に動き様がない。このため、図２６に示す
集積箱１の奥の隙間へ紙幣Ｐが滑り込んでしまうトラブ
ルや図２５に示す紙幣同士の衝突トラブルがなくなる。
なお、羽根車２２の回転位相制御は羽根２５が天板１ａ
と集積済み紙幣Ｐとにそれぞれ接触していることを条件
としており、とくべつに高精度の回転制御をする必要は
ない。

【００５１】集積箱１内に搬送された紙幣は、たたき羽
根車２２の外周に当たり、その後たたき車外周に設けた
たたき羽根２５の回転によって、紙幣Ｐ１が下方にたた
き落とされる。たたき羽根２５は紙幣Ｐ１が完全に集積
済み紙幣Ｐの上部に集積されるまで押さえつける。

【００５２】図２２に示すように、たたき羽根車本体２
２ａの外周を緩衝材２２ｂで覆うようにしてもよい。緩
衝材２２ｂには軟質ゴムやスポンジ等を用いる。搬送さ
れてきた紙幣Ｐ１は緩衝材２２ｂに衝突し、その衝撃が
緩和される。これにより紙幣Ｐ１の受けるダメージが低
減される。さらに、紙幣Ｐ１の跳ね返りが小さくなるの
で、集積箱１内における紙幣Ｐ１の停止位置が安定す
る。

【００５３】次に、図２８乃至図３３を参照しながら第
５の実施例（紙幣重なり検出搬送装置）について説明す
る。紙幣処理装置では２枚以上の紙幣が重なって搬送さ
れた場合に、監査部で行う紙幣の印刷などのパターンマ
ッチング処理が難しくなる。このため、紙幣の重なりが
生じないように搬送されることが望まれる。

【００５４】また、紙幣が重なりあった場合は、紙幣か
らの情報読取りが不能になるだけでなく、搬送途中で搬
送機構や監査部などで、紙幣がつかえて動かなくなるな
どの種々の問題を生じる。しかし、紙幣を１枚１枚確実
に分離して搬送することは難しい。

【００５５】そこで、本発明に係る紙幣重なり検出搬送
装置は、以下に説明するような手段を用いることによっ
て、それらの問題を解決している。図２８乃至図３０に
示すように、１対の無端状の駆動ベルト５２ａ，５２ｂ
は、互いに所定間隔をあけて並設されている。一方のベ
ルト５２ａは１対のローラ５６ａ，６０ａの間に掛け渡
され、他方のベルト５２ｂは１対のローラ５６ｂ，６０
ｂの間に掛け渡されている。駆動ローラ５６ａはパルス
モータ４７の駆動軸に連結されている。１対の従動ベル
ト５１ａ，５１ｂがそれぞれ駆動ベルト５２ａ，５２ｂ
に接触して並設されている。一方の従動ベルト５１ａは
回転自在なローラ５８ａ，６１ａの間に掛け渡されてい
る。他方の従動ベルト５１ｂは回転自在なローラ５８
ｂ，６１ｂの間に掛け渡されている。これにより紙幣Ｐ
は、その両端部が駆動ベルト５２ａ，５２ｂと従動ベル
ト５１ａ，５１ｂとの間に挟持されて図示矢印方向に搬
送されるようになっている。なお、図２９に示すよう
に、回転自在なローラ５９ａ，５９ｂはベルト５２ａ、
５２ｂ、５１ａ、５１ｂの中途部を支持案内するための
ものである。

【００５６】このように構成された紙幣重なり検出搬送
装置の所定位置、たとえば、始端部近傍には、紙幣Ｐの
通過を検出するための非接触センサ４３の電極板４３
ａ、４３ｂが配設されている。両電極板４３ａ，４３ｂ
は紙幣Ｐの搬送方向と直交する方向に所定間隔だけ離れ
て配設されている。また、同様に参照用センサ４４であ
る電極板４４ａ、４４ｂが紙幣Ｐの搬送方向と直交する
方向にセンサ４３と同じ所定間隔で、かつ、紙幣Ｐや搬
送装置を間に挟み込むことが無い位置に配置されてい
る。これらによって後述のように、紙幣Ｐの重なりが検
出されるようになっている。

【００５７】図３１及び図３２に示すように、紙幣重な
り検出回路においては、２つのセンサ４３，４４は制御
器３０の入力側にそれぞれ接続され、紙幣重なり検出信
号が制御器３０に送られ、制御器３０から駆動回路４６
に指令信号が出されてパルスモータ４７が回転制御され
るようになっている。制御器３０は、センサ４３、４４
の各出力信号の差をとることにより、後述するように、
センサ４３の位置での紙幣Ｐの重なりを計測するように
なっている。

【００５８】次に、図３３の（ａ）〜（ｃ）を参照しな
がら紙幣重なりの検出原理について説明する。図３３の
（ａ）に示すように、センサの電極板４３ａ，４４ａ及
び４３ｂ，４４ｂが向き合って配置されており、紙幣Ｐ
がこれらの電極間に無い場合、これら電極間の静電容量
は下式（１）によって求められる。

【００５９】 Ｃ_r ＝ε_r Ｓ／ｄ［Ｆ］ …（１） 制御器３０において式（１）を用いて演算によりセンサ
４３とセンサ４４との差分が得られる。

【００６０】ここで、記号Ｃは電極間の静電容量を、記
号ε_r は空気中の誘電率を、記号Ｓは電極４３ａ，４３
ｂ，４４ａ，４４ｂの面積を、記号ｄは電極間（４３
ａ，４３ｂ間、または４４ａ，４４ｂ間）の相互間距離
をそれぞれ表わす。

【００６１】図３３の（ｂ）に示すように、センサ４３
ａ，４３ｂ間に紙幣Ｐ１が入ったときのセンサ４３の静
電容量は下式（２）によって求められる。 Ｃ_s1＝１／((ｄ_s1／ε_s1Ｓ）＋（ｄ₁ ／ε_r Ｓ）＋（ｄ₂ ／ε_r Ｓ))［Ｆ］ …（２） 式（２）を用いて演算によりセンサ４３とセンサ４４と
の静電容量の差分Ｃ₁（Ｃ_r −Ｃ_s1）が得られる。

【００６２】ここで、記号Ｃ_s1は電極間に紙幣Ｐ１が入
ったときの静電容量を、記号ε_s1は紙幣Ｐ１の誘電率
を、記号ｄ_s1は紙幣Ｐ１の厚さを、記号ｄ₁ はセンサ電
極４３ａと紙幣Ｐ１との間の距離を、記号ｄ₂ は紙幣Ｐ
１とセンサ電極４３ｂとの間の距離をそれぞれ表わす。

【００６３】図３３の（ｃ）に示すように、センサ電極
４３ａ，４３ｂの間に２枚の紙幣Ｐ１及びＰ２が重なっ
て入ったときのセンサ４３の静電容量は下式（３）によ
って求められる。

【００６４】 Ｃ₁₂＝１／（（ｄｓｌ／εｓｌＳ）＋（ｄｓ２／εｓ２Ｓ） ＋（ｄ３／εｒＳ）＋（ｄ４／εｒＳ））［Ｆ］ …（３） 上式（３）を用いて演算によりセンサ４３とセンサ４４
の静電容量の差分Ｃ₂（Ｃ_r −Ｃ₁₂）が得られる。

【００６５】ここで、記号Ｃ₁₂は電極間に紙幣Ｐ２が２
枚入ったときの静電容量を、記号ε_s2は紙幣Ｐ２の誘電
率を、記号ｄ_s2は紙幣Ｐ２の厚さを、記号ｄ₃ はセンサ
電極４３ａと紙幣Ｐ２との距離を、記号ｄ₄ は紙幣Ｐ１
とセンサ電極４３ｂとの距離をそれぞれ表わす。

【００６６】上記実施例によれば、搬送途中で紙葉類の
重なりや搬送間隔が検出できる。このため、搬送される
紙葉類の監査部に入る前に紙詰まりが起きたり、監査部
で監査不能になるような不具合を事前に知ることがで
き、装置の性能が大幅に向上する。

【００６７】次に、図３４乃至図３９を参照しながら第
６の実施例（紙幣枚数カウンタ）について説明する。図
３４及び図３５に示すように、紙幣枚数カウンタの紙幣
皿７１の上面には複数枚の紙幣Ｐがセットされている。
紙幣皿７１には３つのスロット孔７１ａ，７１ｂ，７１
ｃが形成されている。３本の曲げレバー７５ａ，７５
ｂ，７５ｃの先端がスロット孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃ
の直下にそれぞれ位置している。

【００６８】紙幣皿７１はフレームに固定されている。
３本の曲げレバー７５ａ，７５ｂ，７５ｃのほうは第１
の支軸７４に揺動可能に支持されている。第１の支軸７
４はモータ７３の回転軸に連結されている。第１の支軸
７４と平行に第２の支軸７７が設けられている。第１の
支軸７４の一端には歯車７６ａが取り付けられ、第２の
支軸７７の一端には歯車７６ｂが取り付けられ、両歯車
７６ａ，７６ｂが互いに噛み合っている。

【００６９】３本の押えレバー７８ａ，７８ｂ，７８ｃ
が第２の支軸７７に揺動可能に支持されている。３本の
押えレバー７８ａ，７８ｂ，７８ｃは支軸７４，７７を
挟んで紙幣皿７１及び曲げレバー７５ａ，７５ｂ，７５
ｃの反対側に設けられている。なお、各曲げレバー７５
ａ，７５ｂ，７５ｃは大きく湾曲し、押えレバー７８
ａ，７８ｂ，７８ｃは小さく湾曲している。

【００７０】ＣＣＤイメージセンサ７９が押えレバー７
８ａ〜７８ｃ側の適所に設けられ、曲げられた複数枚の
紙幣Ｐの長辺端部のイメージが画像としてとらえられる
ようになっている。

【００７１】図３９に示すように、ＣＣＤイメージセン
サ７９はＣＣＤドライブ回路８０に接続されるととも
に、これと並列に画像信号処理回路８１，紙幣計数回路
８２，紙幣枚数表示８３からなる回路が接続されてい
る。

【００７２】次に、図３６及び図３７を参照しながら紙
幣枚数カウンタの動作について説明する。紙幣皿７１の
上に複数枚の紙幣Ｐがセットされた状態（図３４及び図
３５）から、曲げレバー７５ａ，７５ｂ，７５ｃを図３
５及び図３７のなかで反時計回りに回転させると、支軸
７４とともに３本の曲げレバー７５ａ、７５ｂ、７５ｃ
が反時計回りに揺動し、紙幣Ｐが折り曲げ移動される。
同時に、第１の歯車６ａから第２の歯車６ｂに回転力が
伝達され、第２の歯車６ｂは図中にて時計回りに回転す
る。これにより３本の押えレバー７８ａ，７８ｂ，７８
ｃが図中にて時計回りに揺動し、紙幣Ｐの一方の長辺端
部を押さえる方向に移動される。紙幣Ｐの他方の長辺端
部は、３本の曲げレバー７５ａ、７５ｂ、７５ｃによっ
て大きく曲げられて少しずつズレて並ぶようになる。こ
れら押えレバー７８ａ、７８ｂ、７８ｃおよび折り曲げ
レバー７５ａ、７５ｂ、７５ｃの取り付け位置関係を調
整することにより、紙幣Ｐの乱れを整えながら押さえる
ことができる。

【００７３】図３６及び図３７に示すように、紙幣Ｐを
曲げることにより、これらの長辺端部は少しずつズレて
１枚１枚の紙幣の端部が表れる。これをＣＣＤイメージ
センサ７９により画像を検出し、画像信号からたとえ
ば、明暗の違いから紙幣の枚数を検出して計数する。

【００７４】図３８に示すように、この少しずつずらし
た紙幣長辺端部のイメージをＣＣＤイメージセンサ７９
で画像検出及び表示する。このとき金種の違いから紙幣
の短辺Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの位置が図示のように段違いに
表れる。このような紙幣短辺Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの段違い
が表れている範囲のイメージをＣＣＤイメージセンサ７
９で画像を検出し、さらにＰａ，Ｐｂ，Ｐｃごとにカウ
ントすることにより金種別の紙幣の計数が可能になる。
上記実施例によれば、金種の異なる紙幣が混在していて
も、金種別に、かつ迅速に紙幣枚数を計数することがで
きる。

【００７５】

【発明の効果】本発明の装置によれば、集積箱の入口で
搬送紙幣を減速させることにより、紙幣の損傷を防ぎ、
紙幣の滑り込み、紙幣同士の衝突を防ぐことができる。
さらに紙幣集積箱入り口で紙幣をガイドすることにもな
り、集積箱内部での紙幣のふらつきも防止することがで
きる。これにより、紙幣の高速搬送にも対応できる集積
箱を可能とし、紙幣を正常に集積することが可能で、紙
幣の再取り出しにも障害の少ない信頼性の高い紙幣集積
装置が得られる。

【００７６】また、集積箱内で紙幣が受けるダメージが
低減される。さらに、紙幣の跳ね返りが小さくなるの
で、集積箱内における紙幣の停止位置を安定させること
ができる。

【００７７】また、搬送途中で紙葉類の重なりや搬送間
隔が検出できる。このため、搬送される紙葉類の監査部
に入る前に紙詰まりが起きたり、監査部で監査不能にな
るような不具合を事前に知ることができ、装置の性能が
大幅に向上する。

【００７８】また、金種の異なる紙幣が混在していて
も、金種別に、かつ迅速に紙幣枚数を計数することがで
きる。なお、本発明の各装置は自動取引装置ばかりでな
く、両替機や自動販売機等に搭載することでそれらの製
品の信頼性を向上させる効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る紙幣集積装置を示す
内部透視図。

【図２】実施例の紙幣集積装置の一部を示す模式図。

【図３】（ａ）は減速シートの斜視図、（ｂ）は減速シ
ートの横断面図。

【図４】（ａ）は減速シートの斜視図、（ｂ）は減速シ
ートの横断面図。

【図５】（ａ）は減速シートの斜視図、（ｂ）は減速シ
ートの横断面図。

【図６】変形例の減速シートを示す内部透視図。

【図７】変形例の減速シート（弾性シート）を示す内部
透視図。

【図８】上案内部材の変形例を示す概要図。

【図９】上案内部材の変形例を示す概要図。

【図１０】本発明の第２実施例に係る紙幣集積装置を上
方から見て示す平面透視図。

【図１１】実施例の紙幣集積装置を側方から見て示す内
部透視図。

【図１２】実施例の装置の紙幣減速機構（回転円板）の
速度ベクトル図。

【図１３】速度ベクトルの分解図。

【図１４】回転円板の断面図。

【図１５】スリット付き回転円板を軸平行方向から見て
示す概要図。

【図１６】スリット付き回転円板および案内部材を軸直
交方向から見て示す断面図。

【図１７】回転アーム型減速機構を示す平面図。

【図１８】回転アーム型減速機構を軸平行方向から見て
示す概要図。

【図１９】紙幣たたき機構を示す概要図。

【図２０】紙幣たたき機構の変形例を示す概要図。

【図２１】実施例に係る紙幣集積装置を示す概要図。

【図２２】たたき羽根車を示す横断面図。

【図２３】従来の紙幣集積装置を示す概要図。

【図２４】従来の紙幣集積装置を示す概要図。

【図２５】従来の集積箱内における紙幣同士の衝突を示
す概要図。

【図２６】従来の集積箱内における紙幣の滑り落ちを示
す概要図。

【図２７】従来の集積箱内における紙幣の内壁への衝突
を示す概要図。

【図２８】実施例に係る検出装置を示す斜視図。

【図２９】検出装置を示す平面図。

【図３０】検出装置を示す側面図。

【図３１】回路の一部を示すブロック図。

【図３２】回路の一部を示すブロック図。

【図３３】（ａ）は紙幣の重なり検出を説明するための
模式図。（ｂ）は紙幣の重なり検出を説明するための模
式図。（ｃ）は紙幣の重なり検出を説明するための模式
図。

【図３４】枚数カウンタ及び折り曲げ前の紙幣を示す平
面図。

【図３５】枚数カウンタ及び折り曲げ前の紙幣を示す側
面図。

【図３６】枚数カウンタ及び折り曲げ後の紙幣を示す平
面図。

【図３７】枚数カウンタ及び折り曲げ後の紙幣を示す側
面図。

【図３８】紙幣の端部を示す部分拡大図。

【図３９】ＣＣＤイメージセンサ及び周辺回路を示すブ
ロック図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６５Ｈ 33/00 Ｂ６５Ｈ 33/00 Ｇ０７Ｄ 11/00 Ｇ０７Ｄ 9/00 ３０１ (72)発明者 永井 秀雄 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 渋谷 信男 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 藤原 登 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙幣を受け入れる入口部をもつ集積箱
   と、 前記入口部に向けて搬送されてきた紙幣の少なくとも片
   面に接触しうるように前記入口部の近傍に設けられ、搬
   送紙幣を減速させる減速部材と、を有することを特徴と
   する紙幣集積装置。
2. 【請求項２】 減速部材は、集積箱入口部の上方及び下
   方の少なくとも一方に設けられ、入口部を通過する紙幣
   の少なくとも片面に接触する弾性変形可能なシートから
   なることを特徴とする請求項１記載の紙幣集積装置。
3. 【請求項３】 減速部材は、集積箱入口部の両側にそれ
   ぞれ設けられ、回転可能で弾性変形可能な２枚組の回転
   部材からなり、 前記２枚組の回転部材の相互間を前記紙幣がそれぞれ通
   過するときに紙幣の両端部が各回転部材と接触すること
   を特徴とする請求項１記載の紙幣集積装置。
4. 【請求項４】 さらに、集積箱入口部に搬送される紙幣
   の位置を予め検出する手段と、検出した紙幣位置から集
   積箱入口部に紙幣が搬送される時間的タイミングを算出
   する手段と、算出結果に基づき紙幣の上面後端部を押し
   下げる手段と、を有することを特徴とする請求項１記載
   の紙幣集積装置。
5. 【請求項５】 紙幣を受け入れる入口部及び紙幣が集積
   される受け部をもつ集積箱と、 搬送されてきた紙幣の上面端部をたたく複数枚のたたき
   羽根を有するたたき羽根車と、 このたたき羽根車を回転駆動する手段と、 前記入口部に向けて搬送される紙幣の位置を検出する手
   段と、 検出した紙幣位置から集積箱入口部に紙幣が搬送される
   時間的タイミングを算出し、算出結果に基づき前記回転
   駆動手段に指令を出して前記たたき羽根車を回転させる
   制御手段と、を備え、 前記制御手段は、たたき羽根の１枚と他の１枚との間に
   紙幣が導入されるように前記たたき羽根車の回転駆動を
   制御することを特徴とする紙幣集積装置。
6. 【請求項６】 互いに間隔をあけて並設され、紙幣の両
   端部を支持しつつ搬送する複数の帯状の搬送手段と、 この搬送手段を駆動する手段と、 紙幣の搬送路に搬送紙幣から離れて設けられた静電容量
   計測手段と、 この静電容量計測手段を紙幣が通過するときの静電容量
   の計測結果に基づき搬送紙幣に重なりが生じているか否
   かを判定する手段と、を有することを特徴とする紙幣重
   なり検出搬送装置。
7. 【請求項７】 複数枚の紙幣が積層される紙幣受け部
   と、 この紙幣受け部に積層された紙幣の一辺部を把持すると
   ともに、紙幣の対辺部側から前記一辺部側に向けて複数
   枚の紙幣を一括に折り曲げる手段と、 折り曲げられた複数枚の紙幣の対辺部をイメージ画像と
   してとらえる手段と、 とらえたイメージ画像から紙幣の対辺部の数を読み取る
   手段と、を有することを特徴とする紙幣枚数カウンタ。
8. 【請求項８】 読み取り手段は、金種による紙幣の長さ
   の違いを検出し、金種別に紙幣をそれぞれ計数すること
   を特徴とする請求項７記載の紙幣枚数カウンタ。